JPH0437809B2 - - Google Patents

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JPH0437809B2
JPH0437809B2 JP17422284A JP17422284A JPH0437809B2 JP H0437809 B2 JPH0437809 B2 JP H0437809B2 JP 17422284 A JP17422284 A JP 17422284A JP 17422284 A JP17422284 A JP 17422284A JP H0437809 B2 JPH0437809 B2 JP H0437809B2
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reactor
heat exchange
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cylindrical
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MAN AG
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MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
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    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/15—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively
    • C07C29/151—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively with hydrogen or hydrogen-containing gases
    • C07C29/152—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively with hydrogen or hydrogen-containing gases characterised by the reactor used
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/04—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
    • B01J8/0446—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical
    • B01J8/0449—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical in two or more cylindrical beds
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    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/04—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
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    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00017—Controlling the temperature
    • B01J2208/00106—Controlling the temperature by indirect heat exchange
    • B01J2208/00115—Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements inside the bed of solid particles
    • B01J2208/00132—Tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01J2219/18—Details relating to the spatial orientation of the reactor
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、円筒状ハウジングの内部で触媒床を
貫通して反応器縦軸線に対して平行に延びる複数
の熱交換管をもつハウジングと、反応器下部にあ
つて触媒床を支えるガス透過性の底または網とを
有し、ハウジングが上にある帽体により閉鎖さ
れ、ハウジング内にあつて触媒床を包囲する円筒
状外被が、帽体を取外して触媒床と共に反応器の
縦方向にハウジングから取出し可能である、触媒
反応用特にメタノール製造用直立反応器に関す
る。
従来の技術 このような直立反応器はドイツ連邦共和国特許
出願公開第2848014号および第2549398号明細書か
ら公知である。
ドイツ連邦共和国特許出願公開第3007203号明
細書には、触媒を使用してメターノール合成を行
なう反応器が記載されており、その円筒状ハウジ
ングは、穴あき板上に触媒床が載つており、触媒
床中に冷媒を導く熱交換管が延びている。熱交換
管はひれ付き管として構成され、ハウジング縦軸
線に対して平行に触媒床中に直線的に延びてい
る。熱交換管の自由端は上および下の管板へ通じ
ている。
発明が解決しようとする課題 本発明の課題は、充填触媒の交換や触媒床中の
熱交換管の監視および交換や触媒床の底または網
の交代も構造的に簡単な反応器構成で容易に行な
うことができる反応器を提供することにある。前
にあげたこれらの要求にもかかわらず、同じ目的
のための公知の熱交換管よりも長い寿命を得るた
め、触媒床内の流れ状態を改善する。
課題を解決するための手段 この課題を解決するため本発明によれば、円筒
状外被がひれ付き管から形成され、円筒状外被の
ひれ付き管の上部および下部へ、円筒状外被の内
部空間を均一に貫通して反応器縦軸線に対して平
行に延びる複数の熱交換管の曲げられた端部が通
じ、円筒状外被を形成するひれ付き管が、反応器
下部で環状導管へ通じ、触媒床を支えるガス透過
性の底または網が、環状導管の高さの所でこの環
状導管に取付けられるか、または環状導管のすぐ
上で円筒状外被のひれ付き管部分に取付けられて
いる。
発明の効果 本発明による反応器の利点は、ひれ付き管から
なる円筒状外被を、充填触媒と共にハウジングか
ら圧力外被と絶縁外被とで閉鎖して取外し、それ
から触媒を円筒状外被から自由に下方へ出すた
め、触媒床を支える底または網を全部または一部
外しさえすればよいことである。触媒床の底また
は網を再び閉じれば、ひれ付き管からなる円筒状
外被への触媒材料の充填を容易に行なうことがで
きる。
同じことが熱交換管の交換についてもいえる。
これらの熱交換管は触媒のハウジングから除去す
る必要がなく、容易に接近して全断面にわたつて
上に開いた円筒状外被から個々に取外すか、また
はこの中へ組込むことができる。熱交換管の間に
触媒材料の収容空間としての均一な幾何学的流れ
空間が形成されて、閉じられており、隣接する空
間へのガスの移動を防止していることによつて、
触媒床内における流れ状態が改善される。これに
より、熱交換管へガスが均一に当たることにな
る。
実施例 図面には本発明による反応器の実施例が示され
ている。
第１図による直立反応器の実施例では、そのハ
ウジングＧは外側の円筒状圧力外被１をもち、こ
の圧力外被１は反応器の上部から下部へ延び、そ
の上縁および下縁にそれぞれフランジ２，３をも
つている。ハウジングＧを上方に対して閉鎖する
帽体４は、そのフランジ５により円筒状圧力外被
１のフランジ２と結合され、ハウジングＧの底６
はそのフランジ７によりフランジ３と結合されて
いる。
圧力外被１を内張りする絶縁外被としての絶縁
層８は、フランジ２，５の分離面からフランジ
３，７の分離面へ達している。帽体４および底６
も絶縁層９，１０で内張りされている。圧力外被
１および帽体４または底６とその内張りは、帽体
４を圧力外被１から困難なしに除去できるように
構成されている。必要な場合同じことが底６につ
いてもいえる。
円筒状圧力外被１を内張りする絶縁層８は、熱
交換器１１の中間部分を収容している。この熱交
換器１１はその外周を閉じられてひれ付き管１２
から形成される円筒状外被１３をもつている。ひ
れ付き管１２の上端および下端は太くされた管部
分１４，１５へ通じ、これらの管部分１４，１５
は下の分配環状導管１６および上の集合環状導管
１７へ通じている。熱交換器１１用の冷却媒体
は、第１図による実施例では底６およびその絶縁
層１０を貫通する１つまたは複数の管１８を経て
供給され、一方温度上昇した冷却媒体は集合環状
導管１７から１つまたは複数の管１９を経て取出
される。
円筒状外被１３のひれ付き管１２の太くされた
管部分１４および１５には、反応器の縦軸線に対
して平行に垂直に延びる熱交換器１１の熱交換管
２２の水平面内に延びる端部２０，２１が通じて
いるので、熱交換管の管束が形成される。
環状導管１６の高さの所または第１図に示すよ
うにこの環状導管１６の少し上の所に、この環状
導管１６の内側自由断面にわたつてまたは管部分
１５の間に触媒床の網または底２３が延び、その
上に載る触媒材料は管２２の間にあり、触媒床の
網または底２３からほぼフランジ２，５の分離面
の高さの所まで延びている。
底６はその絶縁層１０と共に原料ガス供給導管
２４をもち、一方帽体４はその内張り９と共にメ
タノール取出し導管２５をもつている。原料ガス
は管２２とこれらの管２２の曲げられた端部２
０，２１との間の触媒床２６を通つて流れて、触
媒による反応後メタノールガスとして管２５を通
して導出される。
周囲を閉じられてひれ付き管１２からなる円筒
状外被１３は、反応器の絶縁層８に密接してい
る。帽体４をその絶縁層９と共に外すと、熱交換
器１１をその外被１３および触媒材料と共に反応
器から上方へ除去することができる。それから触
媒床の網または底２３を一部または全部外すこと
により、触媒材料を外被１３から取出して交換す
ることができる。熱交換器１１の管は、ハウジン
グＧ外で容易に上方または下方へ円筒状外被１３
から取外すかまたはこの中へ組込むことができ
る。
第２図による実施例でも外側圧力外被５１が設
けられ、絶縁層５２により内張りされている。外
被５１は帽体５５のフランジ５５と結合可能なフ
ランジ５３をもつている。原料ガスの供給は、圧
力外被５１およびその絶縁層５２を貫通する反応
器のほぼ中間の高さの所にある導管５６により行
なわれる。絶縁層５２は第１図による実施例にお
けるのと同じように熱交換器を包囲している。熱
交換器はひれ付き管５８からなる外側円筒状外被
５７をもち、これらのひれ付き管５８は導管５６
の高さの所で切欠かれているので、原料ガスは外
被５７の内部へ入ることができる。第２図におい
ても、端部５９，６０を曲げられて管束にまとめ
られる熱交換管６１が設けられて、ひれ付き管５
８の太くされた部分６２，６３へ通じ、一方これ
らの部分６２，６３が通ずる環状導管６２ａ，６
３ａにおいて冷却媒体が供給または導出される。
原料ガス供給導管５６より上において、管６１
により貫通されて触媒床の底６４が延びている。
環状導管６３ａより上の所に第２の触媒床の底
６４ａがある。第２図に示す実施例では、底６５
およびその絶縁層６６は外被５１およびその絶縁
層５２と一体に結合され、メタノールガスを導出
する導管６７により貫通され、同様に帽体５５お
よびその絶縁層６８も導管６９により貫通されて
いる。
第１図および第２図による実施例では、管２２
または６１は対として反対側にあるひれ７０，７
１をもち、これら管のひれが閉じた流れ空間７２
を形成し、この空間７２内の触媒材料を通つてガ
スが流れるように、配置されている。隣接する空
間へのガスの漂遊したがつて管２２，６１への不
均一な作用は、これによつて大幅に回避される。
触媒床の底２３，６４，６４ａを一部開くと、ほ
ぼ完全に閉じた空間７２により、円筒状外被１
３，５７の内部空間を順次空にする作業を容易に
行なうことができる。
上下にある２つの触媒床を反応器に収容するこ
とはドイツ連邦共和国特許出願公開第3022815号
明細書から公知である。この点でそれに向けられ
てそれに関連してあげた特徴は、本発明の別の特
徴と組合わせてのみ意味がある。
ほぼ円筒状の外被は均等物として円筒状外被１
３，５７と同一視される。
第４図および第５図によれば、管２２は周囲に
同じ角度で分布されて半径方向外方へ向くピン８
０をもち、これらのピン８０は流れ空間７２およ
び触媒床へ突出し、管の縦方向に星状に設けられ
ている。流れ空間７２へ突出するピンは異なる高
さの所に設けられ、第５図においてピン８０′は
ピン８０″より上に、またピン８０″はピン８０〓
より上に設けられている。
ピン８０の長さは、対角線上で隣接する２つの
管例えば第４図の管２２と２２″との間隔の約1/4
〜1/3になつている。これらのピンはなるべく管
へ打込まれているか、溶接されている。ピンは正
方形断面のピンとしても鋲の形に頭部をもつよう
に構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
第１図は１つの触媒床をもつ本発明による反応
器の第１実施例の垂直断面図、第２図は円筒状外
被の内部空間に２つの触媒床を収容する反応器の
別の実施例の垂直断面図、第３図は第１図および
第２図による実施例の触媒床の水平断面図、第４
図は反応器の別の位置における水平断面図、第５
図は第４図のＶ−Ｖ線による断面図である。 ４……帽体、１２，５８……ひれ付き管、１
３，５７……円筒状外被、１４，１５……上部、
１６，６３ａ……環状導管、２０，２１；５９，
６０……端部、２２，６１……熱交換管、２３，
６４ａ……底または網、２６……触媒床、６２，
６３……下部、Ｇ……ハウジング。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 円筒状ハウジングの内部で触媒床を貫通して
    反応器縦軸線に対して平行に延びる複数の熱交換
    管をもつハウジングと、反応器下部にあたつて触
    媒床を支えるガス透過性の底または網とを有し、
    ハウジングが上にある帽体により閉鎖され、ハウ
    ジング内にあつて触媒床を包囲する円筒状外被
    が、帽体を取外して触媒床と共に反応器の縦方向
    にハウジングから取出し可能であるものにおい
    て、円筒状外被１３，５７がひれ付き管１２，５
    ８から形成され、円筒状外被１３，５７のひれ付
    き管１２，５８の上部１４，１５および下部６
    ２，６３へ、円筒状外被１３，５７の内部空間を
    均一に貫通して反応器縦軸線に対し平行に延びる
    複数の熱交換管２２，６１の曲げられた端部２
    ０，２１および５９，６０が通じ、円筒状外被１
    ３，５７を形成するひれ付き管１２，５８が、反
    応器下部で環状導管１６，６３ａへ通じ、触媒床
    ２６を支えるガス透過性の底または網２３，６４
    ａが、環状導管１６，６３ａの高さの所でこの環
    状導管１６，６３ａに取付けられるか、または環
    状導管のすぐ上で円筒状外被１３，５７のひれ付
    き管部分１５，６３に取付けられていることを特
    徴とする、触媒反応用直立反応器。 ２ 円筒状外被１３，５７の内部空間を反応器縦
    軸線に対して平行に貫通する熱交換管２２，６１
    がひれ７０，７１を備えて、これらの熱交換管２
    ２，６１と隣接する熱交換管のひれ７０，７１と
    が、触媒材料を満たされる規則正しい幾何学的断
    面の閉じた複数の流れ空間７２を形成しているこ
    とを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の
    反応器。 ３ 円筒状外被５７の内部空間が、上下に設けら
    れる２つの触媒床を収容するため区分され、ガス
    供給導管５６が上部触媒床より下および下部触媒
    床より上で反応器へ通じていることを特徴とす
    る、特許請求の範囲第１項に記載の反応器。 ４ 反応器へのガス供給導管５６より上において
    第２の触媒床の底または網６４が、熱交換管６１
    の貫通する円筒状外被５７の断面にわたつて延び
    ていることを特徴とする、特許請求の範囲第３項
    に記載の反応器。 ５ ひれ７０，７１により閉じられかつ触媒材料
    を満たされる規則正しい幾何学的断面の複数の流
    れ空間７２を形成する熱交換管２２が、これらの
    流れ空間７２へ対称に突出する半径方向ピン８０
    をもち、１つの流れ空間７２のピン８０が異なる
    高さで熱交換管２２に設けられていることを特徴
    とする、特許請求の範囲第２項に記載の反応器。 ６ ピン８０が対角線上で隣接する２つの熱交換
    管２２，２２″の間隔の約1/4〜1/3の長さをもつ
    ていることを特徴とする、特許請求の範囲第５項
    に記載の反応器。 ７ ピン８０が管壁へ打込まれていることを特徴
    とする、特許請求の範囲第５項または第６項に記
    載の反応器。
JP17422284A 1983-09-06 1984-08-23 触媒反応用直立反応器 Granted JPS6061544A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19833332049 DE3332049A1 (de) 1983-09-06 1983-09-06 Stehender reaktor zur erzeugung von methanol
DE3332049.7 1983-09-06
DE3344423.4 1983-12-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6061544A JPS6061544A (ja) 1985-04-09
JPH0437809B2 true JPH0437809B2 (ja) 1992-06-22

Family

ID=6208321

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17422284A Granted JPS6061544A (ja) 1983-09-06 1984-08-23 触媒反応用直立反応器

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Also Published As

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DE3332049A1 (de) 1985-03-21
JPS6061544A (ja) 1985-04-09
DE3332049C2 (ja) 1987-10-22

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